Файл: Должность, уч степень, звание подпись, дата инициалы, фамилия пояснительная записка к курсовому проекту проектирование кольцевой лвс по дисциплине Сети эвм и телекоммуникации.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

РУКОВОДИТЕЛЬ

должность, уч. степень, звание		подпись, дата		инициалы, фамилия

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЛЬЦЕВОЙ ЛВС»

по дисциплине: «Сети ЭВМ и телекоммуникации»

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

СТУДЕНТ ГР. №
			подпись, дата		инициалы, фамилия

Санкт-Петербург,

2021


Оглавление

---

1. Описание принципов работы ЛВС с детерминированным доступом

При методах детерминированного доступа все компьютеры через свои кольцевые адаптеры (станции) осуществляют согласованное взаимодействие с моноканалом в виде кольца. Детерминированный доступ основан на поочередном предоставлении абонентским системам разрешения на передачу кадра. Различают три подхода к реализации методов детерминированного доступа к моноканалу:

• 
  пропорциональный доступ;
  
• 
  приоритетного доступа;
  
• 
  локально - приоритетный доступ.
  

Пропорциональный доступ исключает возможность конфликта источников за счет задания очередности доступа абонентов к каналу. Продвижение очередности производится либо синхросигналами, либо признаками (маркерами) разрешения доступа.

При одном из способов приоритетного доступа источники сначала передают в канал управляющую информацию, задающую их приоритеты. Источники используют процедуру децентрализованного кодового управления для выявления источника с наибольшим приоритетом, который передает данные уже при отсутствии конфликта. Более известным и широко используемым способом приоритетного доступа является маркерный доступ с приоритетами, реализованный фирмой IBM в ЛВС Token Ring и затем признанный стандартом IEEE802.5.

Сети Token Ring используют систему приоритетов, которая позволяет некоторым абонентам с высоким приоритетом, более часто пользоваться собой сетью. В Token Ring маркер, представляющий собой короткий служебный кадр, содержит два поля, которые управляют приоритетом: поле приоритетов и поле резервирования. Только абоненты, приоритет которых равен или выше приоритета, содержащегося в маркере, могут завладеть им. После того, как маркер захвачен и изменен (в результате чего он превратился в информационный кадр), только станции, приоритет которых равен или выше приоритета передающей станции, могут зарезервировать маркер для следующего цикла передачи. При восстановлении маркера в него включается более высокий приоритет данной резервирующей станции. Станции, которые повышают уровень приоритета маркера, должны восстановить предыдущий уровень приоритета после завершения передачи своего кадра.

---

При локально-приоритетном доступе любой источник сравнивает приоритет своего кадра с приоритетом кадра, передающегося по каналу в месте его подключения. Дальше по каналу источник передает кадр с более высоким приоритетом, а другой оставляет у себя для последующей передачи. При отсутствии передачи в канале источник передает свой кадр независимо от его приоритета. Обычно реализуются крайние возможности подхода: любой кадр источника имеет либо более высокий, либо более низкий приоритет, чем любой кадр в кольце.

Основные способы локально-приоритетного доступа - сегментированные кольца, кольца типа Cambridge Ring (CR), с переменной задержкой и со вставкой регистров. Сегментированные кольца и кольца с переменной задержкой могут иметь одну или более кольцевых магистралей.

При реализации методов локально-приоритетного доступа кольцевой адаптер каждого источника должен прослушивать моноканал в месте его подключения и при отсутствии в нем передачи данных может начать передачу своего кадра. Кроме того, источник может заменять приходящий по кольцу кадр на свой кадр, если его приоритет выше (в кольцах с переменной задержкой и вставкой регистров). В кратных сегментированных кольцах приемник имеет возможность адресованные ему кадры изымать из кольца.

1.   1   2   3   4   5   6

---

Обоснование модели кольца со вставными регистрами

Структура кольцевого адаптера

В кольцах со вставными регистрами конфликты между кадрами, находящимися у станций и готовыми к передаче, и кадрами, идущими по кольцу, динамически размещаются путем включения последовательных сдвиговых регистров в кольцо. Все регистры включены внутрь адаптеров кольца. Вставные регистры выполняют функцию буферов кадров. На рис. 1 показана структура кольцевого адаптера, в котором кроме буферов передачи и приема кадров, включен вставной буфер транзита.



Рисунок 1 - Кольцевой адаптер со вставным буфером транзита

ЛВС со вставными регистрами - кольцевая сеть, обеспечивающая однонаправленную передачу данных между станциями по одной физической среде с возвратом данных к предающей станции.

Кадр данных, подготовленный станцией для выдачи в сеть, временно буферизируется в буфере передач кольцевого адаптера. Порядок и начало выдачи кадра из адаптера зависит от принятого способа функционирования сети, то есть от установленной системы приоритетов при передаче данных. В соответствии локально-приоритетным методом доступа различают приоритет кольца и приоритет станции. Во время передачи станцией своих собственных кадров данных в кольцо остальные кадры, приходящие от других станций, но не предназначенные для данной станции, запоминаются в буфере транзита ее кольцевого адаптера. Если же станция не передает свои собственные кадры, то далее по кольцу передается содержимое вставного буфера транзита кольцевого адаптера.

3. Модель кольца с буферами транзита

Модель кольца с буферами транзита при наличии трех станций изображена на рис. 2. Для описания функционирования системы положим, что кадр, сформированный станцией 1 и предназначенный для станции 3, проходит через эту модель.

После генерации кадр помещается в буфер передачи станции 1, где ожидает своей очереди на передачу. Кадры, идущие по кольцу, запоминаются в буфере транзита и вставляются в расписание в соответствии с принятой дисциплиной обслуживания: с учетом чей приоритет выше - приоритет кольца или станции.

---

Начало передачи кадра означает, что началось обслуживание и кадр поступает в блок задержки станции 2. Это является важнейшим свойством данной модели.

Блоки задержки учитывают задержку передачи, необходимую для дешифрации адреса, и время распространения сигнала по соответствующей дуге кольца.

В блоке задержки станции 2 кадр считается задержанным на постоянное время , а затем он помещается в буфер транзита станции 2. Считается, что пакет поступает в блок задержки станции 3, когда он передается по дуге 2-3.

Проследовав постоянную задержку , кадр поступает к станции 3, т.е. в буфер приема, не обозначенный на рис. 4. При этом кадр покидает модель.

Анализ представленной модели может быть упрощен, если принять допущение, что емкость буфера приема достаточно высока, чтобы не влиять на передачу в кольце потока кадров.

Интерес представляет оценка задержки передачи кадра между двумя станциями, которая представляет собой временной интервал от момента генерации кадра на станции i до его получения на станции j и обозначается как T_f(i,j).

При анализе будут использоваться следующие допущения.

1. 
   Входные потоки кадров от всех станций являются пуассоновскими с интенсивностями λ_t(1),... , λ_t(S),... , λ_ts(N), где S - номер очередной станции, N - общее число станций.
   
2. 
   Время передачи кадра в кольцо может быть распределено по произвольному закону, а распределение длин кадров, сформированных различными станциями, идентичны.
   
3. 
   Отношения между источниками и получателями кадров определяются произвольно задаваемой матрицей выбора маршрута |P(i,j)|, где P(i,j) - вероятность того, что кадр, сформированный на станции i, адресован станции j.
   
4. 
   Задержка кольцевого адаптера i постоянна. Для простоты в
   

величину также включается задержка распространения сигналов,

передаваемых между адаптерами (i — 1) и i.



Рисунок 2 - Модель кольца с буферами транзита для трех станций

---